(57)【要約】【課題】より単純な処理手順によって分散を算出できるようにする。【解決手段】分散2006244076.tif 000007により算出する。こうすると、処理ステップＡ３及びＡ４では平均を算出する必要がなく、これらのステップを並行して実行できる。即ち、処理ステップＡ３における加減算器１１２ａのＳ１＝Ｓ１＋Ｆijの算出と、処理ステップＡ４における乗算器１１２ｂのデータ値Fijの自乗とは並行（パラレル）処理が可能である。この並行処理を行えば、従来に比して速く分散を算出することができる。【選択図】  図２
2006244076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本値Fij（ただしｉ、ｊは０≦ｉ≦Ｍ，０≦ｊ≦Ｎを満たす整数）を入力するフリップフロップと、
前記標本値Fijを総和した値ΣΣFijを算出する第１の加算回路と、
前記値ΣΣFijを自乗した値(ΣΣFij)２を算出する第１の積算回路と、
前記値(ΣΣFij)２をｎ（ｎ−１）で除算した値Ｓ１（ただしｎ＝Ｍ×Ｎ）を算出する第１の除算回路と、
前記標本値Fijを自乗した値Fij２を算出する第２の積算回路と、
前記値Fij２を総和した値ΣΣFij２を算出する第２の加算回路と、
前記値ΣΣFij２を（ｎ−１）で除算した値Ｓ２を算出する第２の除算回路と、
前記Ｓ２から前記Ｓ１を減算して分散σ２を算出する減算回路と、
を備える計算装置。
【請求項２】
前記標本値FijはＭ行×Ｎ列の所定の画素マトリックス内の(i,j)座標の画素のデータ値を含む請求項１に記載の計算装置。
【請求項３】
前記所定の画素マトリックス内の(i,j)座標の画素が所定の条件を満たすか否かに応じて、前記画素マトリックス内の(i,j)座標の画素のデータ値を前記標本値Fijから除外する条件判定回路をさらに含む請求項２に記載の計算装置。
【請求項４】
標本値Fij（ただしｉ、ｊは０≦ｉ≦Ｍ，０≦ｊ≦Ｎを満たす整数）を入力するステップと、
前記標本値Fijを総和した値ΣΣFijを算出するステップと、
前記値ΣΣFijを自乗した値(ΣΣFij)２を算出するステップと、
前記値(ΣΣFij)２をｎ（ｎ−１）で除算した値Ｓ１（ただしｎ＝Ｍ×Ｎ）を算出するステップと、
前記標本値Fijを自乗した値Fij２を算出するステップと、
前記値Fij２を総和した値ΣΣFij２を算出するステップと、
前記値ΣΣFij２を（ｎ−１）で除算した値Ｓ２を算出するステップと、
前記Ｓ２から前記Ｓ１を減算して分散σ２を算出するステップと、
を含む計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計算装置及び計算方法に係り、特に画像処理における分散値演算に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像のフィルタ処理、階調処理、周波数処理などの各種画像処理において、画像の分散値を算出することが広く行われている。例えば、特許文献１では、入力画像信号から得られる３つの高域周波数成分の分散を求め、この分散が小さいときはノイズであると判断する。また、特許文献２では、所定のノイズの色チャネル間の共分散データにより、ノイズにより劣化していない原画像とのｋ次元色空間における平均二乗誤差を最小とする更新画像を得るためのフィルタを導出する。
【特許文献１】特開平５−３４４３８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、画像のノイズ除去、特徴抽出、画像強調などを行うための前処理であるフィルタ処理などにおいて、分散の演算は一般的に以下の式で行われる。
【０００４】
【数１】
2006244076.tif 000003
【０００５】
ここで、FijはM行×N列の画素マトリックスであるフィルタ内の(i,j)座標のデータ値、nはフィルタ内のデータ個数即ちn=Mxn、Favはフィルタ内のデータ値の平均値を表す。
【０００６】
従来、この分散値σ２を演算するには、以下のような構成を有する演算装置を用意する。即ち、図７に示すように、演算装置３００を、フィルタ内の各画素のデータ値を記憶するラインメモリ３０１、ラインメモリ３０１の各データ値を加算回路３０３−１の演算クロックに同期させて出力するフィルタ用フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）３０２、各データ値を総和する加算回路３０３−１、加算回路３０３−１から出力される総和を標本数nで除算した値Favを算出する除算回路３０４−１、フィルタ内の各画素のデータ値の減算回路３０５への出力クロックと除算回路３０４−１から減算回路３０５への値Favの出力クロックとを同期させる演算遅延調整用Ｆ／Ｆ３０７、各データ値Fijから値Favをそれぞれ減算する減算回路３０５、(Fij−Fav)を自乗する積算回路３０６、(Fij−Fav)２の総和ΣΣ(Fij−Fav)２を算出する加算回路３０３−２、ΣΣ(Fij−Fav)２をn-1で除算して分散σ２を算出する除算回路３０４−２で構成する。この演算装置３００による分散σ２算出処理の流れは、図９に示すように、
1)フィルタ内のデータ値の総和ΣFijを算出し（Ａ１０１〜Ａ１０３）、
2)平均値Fav＝ΣFij/nを算出し（Ａ１０４）、
3)フィルタ内の各座標のデータ値Fijにつき平均Favとの差Fij−Favを算出し（Ａ１０５〜Ａ１０７）
4)差の２乗（Fij−Fav）２を算出し（Ａ１０５〜Ａ１０７）、
5)差の２乗の総和ΣΣ（Fij−Fav）２を算出し（Ａ１０５〜Ａ１０７）、
6)その総和をn-1で除算する（Ａ１０８）
という手順を踏む。
【０００７】
このような手順で分散を算出すると、演算遅延調整用Ｆ／Ｆ３０７が必要となり、演算に要する回路規模が大きくなるばかりか、演算遅延調整用Ｆ／Ｆ３０７で遅延調整するため遅延数（ラインメモリ３０１からデータの読み出される順番の遅れ）も大きくなってしまう。
【０００８】
この問題は、所定の条件に適合しないデータ値を演算対象から除外する条件判定回路を設けた場合さらに顕著となる。例えば、図８に示すように、従来の演算装置３００に対し、さらに、フィルタ用Ｆ／Ｆ３０２の各データ値が所定の条件に適合するか否かを判定し、所定の条件に適合するデータ値を加算回路３０３−１に出力する条件判定回路３０８−１、積算回路３０６から出力される値が所定の条件（必ずしも条件判定回路３０８−１の条件と同じでなくてもよい）に適合するか否かを判定し、所定の条件に適合する値を加算回路３０３−２に出力する条件判定回路３０８−２を設けて演算装置３００’を構成する。
【０００９】
この演算装置３００’による分散σ２算出処理の流れは、図１０に示すように、所定の条件に適合するデータ値を判定し（Ａ１１２）、条件に適合するデータ値を総和ΣΣFijする（Ａ１１３）。
【００１０】
このため、演算遅延調整用Ｆ／Ｆ３０７’は、条件判定回路３０８−１の演算によって生ずる遅延の調整をさらに行わねばならず、演算装置３００よりもさらに遅延数が増大する。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、より単純な処理手順によって分散を算出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するため、本発明に係る計算装置は、標本値Fij（ただしｉ、ｊは０≦ｉ≦Ｍ，０≦ｊ≦Ｎを満たす整数）を入力するフリップフロップと、前記標本値Fijを総和した値ΣΣFijを算出する第１の加算回路と、前記値ΣΣFijを自乗した値(ΣΣFij)２を算出する第１の積算回路と、前記値(ΣΣFij)２をｎ（ｎ−１）で除算した値Ｓ１（ただしｎ＝Ｍ×Ｎ）を算出する第１の除算回路と、前記標本値Fijを自乗した値Fij２を算出する第２の積算回路と、前記値Fij２を総和した値ΣΣFij２を算出する第２の加算回路と、前記値ΣΣFij２を（ｎ−１）で除算した値Ｓ２を算出する第２の除算回路と、前記Ｓ２から前記Ｓ１を減算して分散σ２を算出する減算回路と、を備える。
【００１３】
この発明によると、値Ｓ１の算出と、値Ｓ２の算出とをそれぞれ別個の処理系で並列して実行できる。このため、従来のように、平均値算出によって発生する遅延を調整する必要がなく、遅延調整用フリップフロップを設けなくて済み、かつ、分散値算出に費やす時間が従来よりも短くなるという顕著な効果を奏する。
【００１４】
特に、標本値Fijは、Ｍ行×Ｎ列の所定の画素マトリックス内の(i,j)座標の画素のデータ値としてもよいが、本発明の標本値はこれに限定されない。
【００１５】
この計算装置は、前記所定の画素マトリックス内の(i,j)座標の画素が所定の条件を満たすか否かに応じて、前記画素マトリックス内の(i,j)座標の画素のデータ値を前記標本値Fijから除外する条件判定回路をさらに含んでいてもよい。
【００１６】
本発明に係る計算方法は、標本値Fij（ただしｉ、ｊは０≦ｉ≦Ｍ，０≦ｊ≦Ｎを満たす整数）を入力するステップと、前記標本値Fijを総和した値ΣΣFijを算出するステップと、前記値ΣΣFijを自乗した値(ΣΣFij)２を算出するステップと、前記値(ΣΣFij)２をｎ（ｎ−１）で除算した値Ｓ１（ただしｎ＝Ｍ×Ｎ）を算出するステップと、前記標本値Fijを自乗した値Fij２を算出するステップと、前記値Fij２を総和した値ΣΣFij２を算出するステップと、前記値ΣΣFij２を（ｎ−１）で除算した値Ｓ２を算出するステップと、前記Ｓ２から前記Ｓ１を減算して分散σ２を算出するステップと、を含む。
【００１７】
なお、本発明の計算方法をコンピュータに実行させる分散値算出プログラムも本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によると、値Ｓ１の算出と、値Ｓ２の算出とをそれぞれ別個の処理系で並列して実行できる。このため、従来のように、平均値算出によって発生する遅延を調整する必要がなく、遅延調整用フリップフロップを設けなくて済み、かつ、分散値算出に費やす時間が従来よりも短くなるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照し本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の計算装置２００を備えたデジタルカメラ１０の機能ブロック図である。まず、同図のデジタルカメラ１０において、ＭＣＵなどで構成された演算処理部１１２は、レリーズスイッチ２２、モードダイヤル１５０等を含む操作部１１３の各種のボタンやキーからの入力に基づいてデジタルカメラ１０内の各回路を統括制御する。演算処理部１１２の実行するプログラムはＥＥＰＲＯＭ１１９に記憶される。
【００２１】
いま、モードダイヤル１５０によって静止画撮影モードが設定されると、演算処理部１１２は、動画（スルー画）を表示部１１０に表示させ、撮影画角を確認可能にする。即ち、撮像レンズ１４を通過した光は、固体撮像素子１０２ａに入射する。固体撮像素子１０２ａの受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、該受光面に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。こうして蓄積された信号電荷は、図示せぬドライバ回路から与えられるパルス信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、それぞれ撮像回路１０２ｂに加えられる。
【００２２】
撮像回路１０２ｂは、ゲイン調整回路を含み、撮像回路１０２ｂを通して得られた画像データは、それぞれ画像処理回路１０８及びハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２５へ送られる。画像処理回路１０８は、ホワイトバランス補正回路１０８ｂ、ガンマ補正回路１０８ｃ、ＹＣ処理回路１０８ｄ、輝度・色差信号生成回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、撮影画像に対する輪郭補正を含む画像処理を行う輪郭処理部、画像のノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部等を含む画像処理手段であり、演算処理部１１２からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００２３】
画像処理回路１０８に入力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｌ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、ＶＲＡＭ１３２に格納される。
【００２４】
一方、Ａ／Ｄ変換部１０８ａでデジタル信号に変換された画像データは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２５でＧ画素成分のみ抽出される。そして、積算処理回路１２６で抽出されたＧ画素成分に積算処理が施されて演算処理部１１２に送られる。演算処理部１１２は、積算処理回路１２６から送られた１画面分の６４分割の画像データの内、任意に設定された顔中心付近の４エリアの平均値を算出し、これをオートフォーカス（ＡＦ）評価値とする。顔中心は後述の顔検出部１１２ａが設定する。ＡＦ評価値は、所定周期の経過毎に算出され、算出の度にメモリ１２７に更新記憶される。
【００２５】
撮影画像を表示部１１０にモニタ出力する場合、ＶＲＡＭ１３２からＹＣ信号が読み出され、ビデオエンコーダ１３４に送られる。ビデオエンコーダ１３４は、入力されたＹＣ信号を表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して表示部１１０に出力する。表示部１１０の駆動はドライバ１１１を介して行われる。
【００２６】
所定のフレームレートで処理された各フレームのＹＣ信号は、ＶＲＡＭ１３２のＡ領域とＢ領域とに交互に書き込まれ、ＶＲＡＭ１３２のＡ領域及びＢ領域のうち、ＹＣ信号が書き込まれている方の領域以外の領域から、書き込まれているＹＣ信号が読み出される。このようにしてＶＲＡＭ１３２内のＹＣ信号が定期的に書き換えられ、そのＹＣ信号から生成される映像信号が表示部１１０に供給されることにより、撮像中の映像がリアルタイムに表示部１１０に表示される。ユーザは、表示部１１０に表示される映像（スルー）によって撮影画角を確認できる。
【００２７】
ここで、レリーズスイッチ２２が半押しされると、ＡＥ及びＡＦ処理が開始される。ＡＥ／ＡＦ処理が行われ、レリーズスイッチ２２が全押しされることによって記録用の撮影動作がスタートする。レリーズスイッチ２２の全押しに応動して取得された画像データは画像処理回路１０８において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、ＶＲＡＭ１３２に格納される。
【００２８】
ＶＲＡＭ１３２に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸長処理回路１４４によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ１４６を介して記録媒体４０にExif（Exchangeable Image File Format）ファイルとして記録される。画像はExifファイルのデータ部分に記録される。演算処理部１１２は上記Exifファイルのヘッダ部分の所定のタグ（Imagedescriptionタグなど）に撮影日時情報などを記録する。
【００２９】
演算処理部１１２には、キセノン管からなるストロボ１８の発光を制御するストロボ制御回路１１５も接続されており、静止画撮影において、低照度であることが検出された場合や、ストロボボタンによって発光が指示された場合や、強制発光モードが設定された場合にタイミングジェネレータ１２０によって発生されたタイミング信号に同期したタイミングで短時間（例えば１秒以上の短時間）発光するようにストロボ１８を制御する。
【００３０】
モードダイヤル１５０によって動画撮影モードが設定されたときには、レリーズスイッチ２２の全押し操作に連動して動画記録動作がスタートし、もう一度レリーズスイッチ２２を押下すると動画記録動作が停止する。レリーズスイッチ２２を押下継続している期間、録画動作を行い、押下解除によって録画を停止するようにしてもよい。動画データは、例えばモーションＪＰＥＧ（ＭＰＥＧ）形式によって記録媒体４０に記録される。
【００３１】
モードダイヤル１５０により再生モードが選択されると、記録媒体４０に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸長処理回路１４４を介して非圧縮のＹＣ信号に伸長され、ＶＲＡＭ１３２に保存される。ＶＲＡＭ１３２に保存されたＹＣ信号は、ビデオエンコーダ１３４に加えられる。ビデオエンコーダ１３４は、入力するＹＣ信号からＮＴＳＣ方式のＲＧＢカラー複合映像信号を作成し、これを表示部１１０に出力する。これにより、表示部１１０には記録媒体４０に記録されている最終コマのコマ画像が表示される。
【００３２】
その後、十字キー８１の右キーが押されると、順方向にコマ送りされ、十字キー８１の左キーが押されると、逆方向にコマ送りされる。そして、コマ送りされたコマ位置の画像ファイルが記録媒体４０から読み出され、上記と同様にしてコマ画像が表示部１１０に再生される。尚、最終コマのコマ画像が表示されている状態で順方向にコマ送りされると、記録媒体４０に記録されている１コマ目の画像ファイルが読み出され、１コマ目のコマ画像が表示部１１０に再生される。
【００３３】
表示部１１０は、カメラ１０に内蔵されたＬＣＤ１１４、ファインダー又は映像出力端子等に接続された外部の表示装置に相当する。なお、演算処理部１１２は、ＯＳＤ信号発生回路を含み、ＯＳＤ信号発生回路はシャッター速度や絞り値、撮影可能枚数、撮影日時、警告メッセージ等の文字及びアイコン等の記号を表示するための信号を発生させる。このＯＳＤ信号発生回路から出力される信号は、必要に応じて画像信号に混合されて、ＬＣＤ１１４に供給される。これにより、スルー画像や再生画像に文字やアイコン等が合成された合成画像が表示される。
【００３４】
記録媒体４０は、撮影で得た画像データを保持する手段であり、例えばスマートメディアと呼ばれるメモリカードが使用される。記録メディアの形態はこれに限定されず、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティックなどでもよく、電子的、磁気的、もしくは光学的、又はこれらの組み合わせによる方式などに従って読み書き可能な媒体を用いることができる。異種・同種の記録メディアを問わず、複数の媒体を装着可能な構成にしてもよい。また、画像ファイルを保存する手段は、カメラ本体に着脱可能なリムーバブルメディアに限らず、カメラに内蔵された記録媒体（内蔵メモリ）であってもよい。
【００３５】
演算処理部１１２は、カメラ１０の各回路を統括制御する制御回路であり、レリーズスイッチ２２、十字キー８１、電源スイッチ８２、モードダイヤル１５０、情報位置指定キー８３あるいは図示しないストロボボタン、ズームキー、メニュー／実行ボタンその他を含む操作部１１３から受信する信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、表示部１１０における表示制御、ストロボ発光制御、オートフォーカス（ＡＦ）制御及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００３６】
カメラ１０の電源が電源スイッチ８２でオンされる度に、カメラボディ内部に装着される電池からなる主要電源１６４から、デジタルカメラ１０の各回路に電源が供給される。
【００３７】
画像処理回路１０８からの画像データは、測光処理部１５７にも送られる。この測光処理部１５７は、外光の光量を測定する手段の一例である。測光処理部１５７は、入力される各画像データと、固体撮像素子１０２の電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ秒時とに基づいて被写体輝度の測光値（ＥＶ値）を算出する測光値算出部により構成できる。これにより、固体撮像素子１０２の駆動が調節される。なお、電子シャッタのシャッタ秒時とともに絞り値を変化させてもよい。絞り値を変化させる場合には、絞り値を加味して被写体輝度に応じた測光値を算出する。このように、測光処理部１５７は、固体撮像素子１０２を受光センサとしてＴＴＬ（Through The Lens) 測光方式によって被写体の明るさ（被写体輝度）を検出する。測光処理部１５７は、フォトトランジスタで構成された測光センサであってもよく、測光が可能な手段であれば特に限定されない。
【００３８】
図２は本発明の好ましい実施形態に係る計算装置２００のブロック図である。計算装置１は演算処理部１１２により構成されており、図３に示すようなＭ行×Ｎ列の画素マトリックスからなるフィルタ内の各画素のデータ値Fij（ただしｉ、ｊは０≦ｉ≦Ｍ，０≦ｊ≦Ｎを満たす整数）を記憶するラインメモリ２０１、ラインメモリ２０１の各データ値Fijを第１の加算回路２０４−１または第２の積算回路２０３−２の演算クロックに同期させて出力するフィルタ用フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）２０２、データ値Fijを総和した値ΣΣFijを算出する第１の加算回路２０４−１、値ΣΣFijを自乗した値(ΣΣFij)２を算出する第１の積算回路２０３−１、値(ΣΣFij)２をｎ（ｎ−１）で除算した値Ｓ１（ただしｎ＝Ｍ×Ｎ）を算出する第１の除算回路２０５−１、値Fijを自乗した値Fij２を算出する第２の積算回路２０３−２、値Fij２を総和した値ΣΣFij２を算出する第２の加算回路２０４−２、値ΣΣFij２を（ｎ−１）で除算した値Ｓ２を算出する第２の除算回路２０５−２、Ｓ２からＳ１を減算して分散σ２を算出する減算回路２０６を備える。
【００３９】
なお、第１の加算回路２０４−１、第１の積算回路２０３−１、除算回路２０５−１をまとめて第１の処理系という。また、第２の積算回路２０３−２、第２の加算回路２０４−２、第２の除算回路２０５−２をまとめて第２の処理系という。第１の処理系と第２の処理系とは独立しているため、並行処理が可能である。
【００４０】
ラインメモリ２０１には、レリーズスイッチ２２の全押しに応動して取得された画像データの所定領域内（例えばフィルタ）の(i,j)座標に存在する各画素のデータ値Fijが入力される。
【００４１】
以下、図４のフローチャートに従い、計算装置２００の実行する分散値算出処理の流れを説明する。
【００４２】
まず、処理ステップＡ１とＡ２において、変数Ｓ１＝０、Ｓ２＝０を設定する。変数Ｓ１、Ｓ２の値はフィルタ用Ｆ／Ｆ２０２に記憶される。
【００４３】
ステップＡ３では、第１の加算回路２０４−１は、所定領域内における各画素のデータ値Fijを変数Ｓ１に逐次加算することでその総和を算出する。即ち、第１の加算回路２０４−１は、
Ｓ１＝Ｓ１＋Ｆij
とする。変数Ｓ１はフィルタ用Ｆ／Ｆ２０２に更新記憶される。
【００４４】
一方、ステップＡ４では、第２の積算回路２０３−２は、データ値Fijを自乗した値Fij２を算出し、第２の加算回路２０４−２は、値Fij２を変数Ｓ２に逐次加算することでその総和を算出する。即ち、第２の加算回路２０４−２は、
Ｓ２＝Ｓ２＋Ｆij２
とする。変数Ｓ２はフィルタ用Ｆ／Ｆ２０２に更新記憶される。
【００４５】
ステップＡ５では、計算装置２００は、処理ステップＡ３で所定領域内における各画素のデータ値Fijを全て変数Ｓ１に加算し、かつ処理ステップＡ４で所定領域内における各画素のデータ値Fijの自乗Fij２を全て変数Ｓ２に加算したか否かを判断する。全て加算した場合は処理ステップＡ６に移行し、加算していない場合は処理ステップＡ３及びＡ４を続行する。
【００４６】
処理ステップＡ６では、計算装置２００は、
【００４７】
【数２】
2006244076.tif 000004
を算出する。
【００４８】
即ち、まず、第１の積算回路２０３−１は、変数Ｓ１の自乗Ｓ１２を算出し、第１の除算回路２０５は、Ｓ１２をｎ×（ｎ−１）で除算した値を新たな変数Ｓ１として減算回路２０６に出力する。
【００４９】
処理ステップＡ７では、計算装置２００は、
【００５０】
【数３】
2006244076.tif 000005
を算出する。
【００５１】
即ち、第２の除算回路２０５−２は、変数Ｓ２をｎ−１で除算した値を変数Ｓ２として減算回路２０６に出力する。
【００５２】
減算回路２０６は、Ｓ２からＳ１を減算することで分散σ２を算出する。
【００５３】
なお、σ２＝Ｓ２−Ｓ１となるのは、以下の展開式から示せる。即ち、
【００５４】
【数４】
2006244076.tif 000006
となる。
【００５５】
本実施形態の計算装置２００が実行する分散値算出処理と従来技術との差異は次の通りである。
【００５６】
従来の分散値算出では、図９に示すように、
平均Fav＝ΣFij/nを算出（Ａ１０４）しなければ、総和ΣΣ（Fij−Fav）２を算出（Ａ１０６）することができない。
【００５７】
一方、本実施形態では、処理ステップＡ３及びＡ４では平均を算出する必要がなく、値Ｓ１の算出と、値Ｓ２の算出とをそれぞれ第１の処理系と第２の処理系で並列して実行できる。このため、従来のように、平均値算出によって発生する遅延を調整する必要がなく、遅延調整用フリップフロップを設けなくて済み、かつ、分散値算出に費やす時間が従来よりも短くなるという顕著な効果を奏する。
【００５８】
＜第２実施形態＞
第１実施形態の計算装置２００には、各画素が所定の判別条件を満たさない場合に各画素のデータ値を分散σ２算出の標本値Fijから除外する判定回路を追加してもよい。
【００５９】
図５は第２実施形態に係る計算装置２００’のブロック図である。この計算装置２００’は、第１実施形態の計算装置２００において、フィルタ用Ｆ／Ｆ２０２の各データ値が所定の条件に適合するか否かを判定し、所定の条件に適合するデータ値を第１の加算回路２０３−１に出力する第１の条件判定回路２０７−１、第２の積算回路２０３−２から出力される値が所定の条件（必ずしも第１の条件判定回路２０７−１の条件と同じとは限らない）に適合するか否かを判定し、所定の条件に適合する値を第２の加算回路２０４−２に出力する第２の条件判定回路２０７−２を備える。
【００６０】
なお、第１の条件判定回路２０７−１、第１の加算回路２０４−１、第１の積算回路２０３−１、除算回路２０５−１をまとめて第１の処理系という。また、第２の積算回路２０３−２、第２の条件判定回路２０７−２、第２の加算回路２０４−２、第２の除算回路２０５−２をまとめて第２の処理系という。第１の処理系と第２の処理系とは独立しているため、並行処理が可能である。
【００６１】
図６は計算装置２００’の実行する分散値算出処理の流れを示すフローチャートである。Ａ１１〜Ａ１２は第１実施形態のＡ１〜Ａ２と同様である。Ａ１３では、演算処理部１１２は、(i,j)座標に存在する画素が所定の条件を満たしているか否か（例えば、座標が所定の位置か否か、濃度値や輝度値などが所定の閾値未満あるいは以上であるか）を判断する。所定の条件を満たしている場合はＡ１４に移行する。所定の条件を満たしていない場合はＡ１６に移行し、所定の条件を満たしていない画素のデータ値についてＡ１４及びＡ１５の処理をスキップさせる。Ａ１４及びＡ１５は第１実施形態のＡ３及びＡ４と同様である。Ａ１６はＡ５と同様の判断を行うが、全て加算した場合はステップＡ１７に移行し、加算していない場合はステップＡ１３に戻る。Ａ１７〜Ａ１９は第１実施形態のＡ６〜Ａ８と同様である。
【００６２】
本実施形態の計算装置２００’の実行する分散値算出処理と従来技術との差異は以下の通りである。
【００６３】
従来の分散値算出では、図１０に示すように、
平均Fav＝ΣFij/nを算出（Ａ１１５）しなければ、総和ΣΣ（Fij−Fav）２を算出（Ａ１１８）することができない。
【００６４】
一方、本実施形態では、処理ステップＡ１４及びＡ１５では平均を算出する必要がなく、値Ｓ１の算出と、値Ｓ２の算出とをそれぞれ第１の処理系と第２の処理系で並列して実行できる。このため、従来のように、平均値算出によって発生する遅延を調整する必要がなく、遅延調整用フリップフロップを設けなくて済み、かつ、分散値算出に費やす時間が従来よりも短くなるという顕著な効果を奏する。
【００６５】
なお、上述の分散値算出処理をＣＰＵに実行させる方法及びプログラムも本発明に含まれる。また、本発明の適用範囲はデジタルカメラに限定されず、パソコン、ＰＤＡ、電卓などの各種計算装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明を適用可能なデジタルカメラのブロック構成図
【図２】第１実施形態に係る計算装置のブロック図
【図３】フィルタ内の各画素領域におけるデータ値を示した図
【図４】第１実施形態に係る分散値算出処理の流れを示すフローチャート
【図５】第２実施形態に係る計算装置のブロック図
【図６】第２実施形態に係る分散値算出処理の流れを示すフローチャート
【図７】従来の計算装置のブロック図
【図８】条件判定回路を備えた従来の計算装置のブロック図
【図９】従来の分散値算出処理の流れを示すフローチャート
【図１０】標本値の除外ステップを含む従来の分散値算出処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００６７】
１１２：演算処理部、２００：計算装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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